2016年4月23日
我们为黑腹果蝇觅食路径长度测定提供了详细的方案。我们讨论了测试动物的准备和处理,如何进行化验和分析数据。
该测定的总体目标是量化果蝇幼虫行为的运动成分。这种方法可以帮助回答行为遗传学领域关于遗传和环境对幼虫行为个体差异的影响的关键问题。该技术的主要优点是快速、可重复,并允许收集大样本量。
一般来说,这种方法的新手可能会很困难,因为检测的成功取决于发育时间和对测试动物的一致、小心的处理。演示该程序的是我实验室的研究生 Ina Anreiter 和 Oscar Vasquez。通过在 6 盎司塑料苍蝇培养瓶的一侧切孔来准备储瓶。
接下来,使用注射器将预先准备好的葡萄汁培养基填充培养皿盖,直到葡萄汁培养基的表面在盖子的边缘上方形成一个圆顶。将葡萄盘存放在 4 摄氏度的潮湿密闭容器中,最多可存放两周。将 40 毫升预先准备好的苍蝇食物倒入 100 x 15 毫米的培养皿中。
获得三个黑色 Plexiglas 板,带有 10 个直径为 10 厘米的圆形孔,以 2 x 5 的设计排列以测试幼虫,以及一个黑色 Plexiglas 涂抹器,用于将酵母糊涂抹在 Plexiglas 板上。然后,将盖子与培养皿的底部分开。收集 100 到 150 只雌性和 50 到 75 只雄性。
让雌性和雄性在 6 盎司的苍蝇培养瓶中与标准苍蝇食物交配过夜。将果蝇转移到保温瓶中,并使用遮蔽胶带将葡萄盘固定在瓶子顶部,并添加少量新鲜酵母糊。将瓶子倒置,葡萄板在底部,让成虫在葡萄盘上产蛋。
24 小时后丢弃第一个葡萄盘,将新的葡萄盘放入保温瓶中。22 小时后,从瓶子中取出葡萄板,将它们放入 60 x 15 毫米的培养皿中。接下来,将装有新鲜酵母糊的新葡萄盘放在保温瓶上。
使用解剖探针清除并丢弃葡萄籽盘中的所有幼虫。在标准条件下将澄清的葡萄板孵育 4 小时。四小时后,从葡萄盘中为每个菌株挑选 100 只 L1 或第一龄幼虫,并将它们放在食物盘上。
将幼虫轻轻地放在食物上,不要刺穿食物,也不要掩埋幼虫。可以一次采摘和放置 10 只幼虫。通过将幼虫分布在食物盘上来避免拥挤。
孵育食物盘,直到测试动物在开始流浪前 10 小时,此时幼虫离开食物寻找化蛹地点。如果幼虫已经开始徘徊,并且它们在培养皿的盖子上移动,正如您在这里看到的,那么动物已经太老了,无法进行测试,必须重新评估它们的发育时间。将酵母以 1 比 2 的比例溶解在水中。
确保成品糊状物滴落并在糊状物表面留下丝带,这些丝带会很快融化。由于品牌、酵母批次和环境之间的差异,评估酵母糊的正确稠度比使用确切的比例更重要。用画笔轻轻地从第一个菌株的食物盘中挑选出幼虫。
将幼虫收集在培养皿中,然后用水轻轻清洗幼虫以去除所有食物。用两毫升水快速清洗幼虫,然后用实验室湿巾轻轻擦干幼虫。将幼虫放在潮湿的环境中,但不要浸入水中,以避免压力。
并排放置三个测试板,并为每个测试板设置一个 5 分钟的计时器。将酵母膏涂抹在测试板的顶部,并使用涂抹器在每个测试板上涂抹一层薄薄的酵母糊,以便所有孔都有均匀的酵母层。轻轻地将一只幼虫放入每个孔的中心。
将第一只幼虫放在每个板上后立即启动五分钟计时器。然后将其余的幼虫放入剩余的孔中。在每个孔的顶部放置一个培养皿盖。
当计时器用完时,开始使用永久性记号笔追踪酵母中留下的光程,而不从板中取出幼虫。将与幼虫相同的顺序和速度的轨迹光程放在板上。最后,对每个菌株重复幼虫路径长度测试步骤。
连续三天的测试收集的数据显示,漫游车比坐着的漫游者飞行得更远,从而产生了显著的应变效应。除了应变效应外,在测试前四小时被剥夺食物的幼虫的光程明显低于喂养的幼虫。总体而言,与低营养食物相比,当两种菌株都用高营养食物饲养时,光程更长。
如果作得当,该检测允许一个人在 4 小时内轻松检测多达 500 只幼虫,这对于大规模表型分析很有价值。按照我们刚刚展示的程序,可以测试其他变量,例如性别、食物剥夺或食物质量,以显示这些变量对与食物相关的运动模式的影响。看完这个视频后,你应该对如何测量果蝇幼虫食物相关的运动有一个很好的了解,以评估遗传和环境对个体行为差异的贡献。
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本文介绍了一种详细的黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)觅食路径长度测定实验方案。重点在于实验动物的准备、处理以及数据分析,以定量评估幼虫的运动行为。
对黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)幼虫进行定量行为表型分析,可高通量地研究影响运动特征的遗传和环境因素。幼虫路径长度检测法为剖析与早期靶点验证及机制性风险降低相关的基因-环境相互作用,提供了可扩展且可重复的实验平台。该方法有助于提高行为遗传学研究流程的预测可靠性,并为基于风险评估的项目组合决策提供依据。
幼虫路径长度分析法可整合到早期发现和靶点验证工作流程中,架起了遗传筛选与临床前行为分析之间的桥梁。